JP2023059948A - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関するものである。 An exemplary embodiment of the present disclosure relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.
プラズマ処理装置が基板に対するプラズマ処理において用いられている。プラズマ処理装置は、チャンバ及び基板保持電極を備える。基板保持電極は、チャンバ内に設けられている。基板保持電極は、その主面上に載置された基板を保持する。このようなプラズマ処理装置の一種は、特許文献1に記載されている。 Plasma processing apparatuses are used in plasma processing of substrates. A plasma processing apparatus includes a chamber and a substrate holding electrode. A substrate holding electrode is provided within the chamber. The substrate holding electrode holds the substrate placed on its main surface. One type of such plasma processing apparatus is described in US Pat.
特許文献1に記載されたプラズマ処理装置は、高周波発生装置及びDC負パルス発生装置を更に備えている。高周波発生装置は、基板保持電極に対して高周波電圧を印加する。特許文献1に記載されたプラズマ処理装置では、高周波電圧のオンとオフが交互に切り替えられる。また、特許文献1に記載されたプラズマ処理装置では、高周波電圧のオンとオフのタイミングに応じてDC負パルス発生装置から基板保持電極にDC負パルス電圧が印加される。特許文献1に記載されたプラズマ処理装置では、DC負パルス電圧、即ち負極性のパルス状の直流電圧が基板保持電極に印加されているときに基板に供給されるイオンのエネルギーは最大となる。DC負パルス電圧が基板に印加されていないときに基板に供給されるイオンのエネルギーは最小となる。 The plasma processing apparatus described in Patent Document 1 further includes a high frequency generator and a DC negative pulse generator. A high frequency generator applies a high frequency voltage to the substrate holding electrode. In the plasma processing apparatus described in Patent Literature 1, on and off of the high frequency voltage are alternately switched. Further, in the plasma processing apparatus described in Patent Document 1, a DC negative pulse voltage is applied to the substrate holding electrode from the DC negative pulse generator according to the timing of turning on and off the high frequency voltage. In the plasma processing apparatus described in Patent Document 1, the energy of ions supplied to the substrate is maximized when a DC negative pulse voltage, that is, a negative pulse DC voltage is applied to the substrate holding electrode. The energy of the ions delivered to the substrate is minimal when no DC negative pulse voltage is applied to the substrate.
単一レベルの直流電圧が基板支持器に印加されるときのイオンのエネルギーと基板支持器の電位が接地電位であるならば得られるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給可能とすることが求められている。 Capable of supplying ions to the substrate having an energy between the energy of the ions when a single level DC voltage is applied to the substrate support and the energy of the ions obtained if the potential of the substrate support is at ground potential. It is required that
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内に設けられた基板支持器と、電源装置と、前記電源装置から前記基板支持器への電圧の印加を制御するように構成された制御部と、を備える。前記制御部は、前記チャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、前記電源装置から前記基板支持器に第1の直流電圧を印加する第1の制御を実行し、前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第1の期間と交互の第2の期間において、前記電源装置から前記基板支持器に第2の直流電圧を印加する第2の制御を実行し、前記第1の期間の終了時点と前記第2の期間の開始時点との間の第3の期間において、前記基板支持器の電位を接地電位に設定する第3の制御を実行し、前記第2の期間の終了時点と前記第1の期間の開始時点との間の第4の期間において、前記基板支持器の電位を接地電位に設定する第4の制御を実行するように構成されている。前記第2の直流電圧は、前記第1の直流電圧のレベルと異なるレベルを有し、該第1の直流電圧の極性と同じ極性を有する。 In one exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. A plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support provided in the chamber, a power supply, and a controller configured to control application of voltage from the power supply to the substrate support. Prepare. The control unit performs first control to apply a first DC voltage from the power supply to the substrate support during a first period during plasma generation in the chamber, and performing a second control of applying a second DC voltage from the power supply to the substrate support in a second period alternate with the first period during generation of the plasma of During a third period between the end of the period and the start of the second period, a third control is performed to set the potential of the substrate support to the ground potential, and the second period ends. It is configured to perform fourth control for setting the potential of the substrate support to the ground potential during a fourth period between the time point and the start time point of the first period. The second DC voltage has a level different from that of the first DC voltage and has the same polarity as that of the first DC voltage.
一つの例示的実施形態によれば、単一レベルの直流電圧が基板支持器に印加されるときのイオンのエネルギーと基板支持器の電位が接地電位であるならば得られるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。 According to one exemplary embodiment, between the energy of the ions when a single level DC voltage is applied to the substrate support and the energy of the ions obtained if the potential of the substrate support is ground potential. can be supplied to the substrate.
以下、種々の例示的実施形態について説明する。 Various exemplary embodiments are described below.
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に第1の直流電圧を印加する工程を含む。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第2の期間において、下部電極に第2の直流電圧を印加する工程を更に含む。第2の期間は、第1の期間とは異なる期間である。第2の直流電圧は、第1の直流電圧のレベルと異なるレベルを有する。第2の直流電圧は、第1の直流電圧の極性と同じ極性を有する。 In one exemplary embodiment, a plasma processing method is provided. The plasma processing method includes applying a first DC voltage to a lower electrode of a substrate support provided within the chamber during a first period during plasma generation within the chamber of the plasma processing apparatus. The plasma processing method further includes applying a second DC voltage to the bottom electrode during a second period of time during plasma generation within the chamber. The second period is a period different from the first period. The second DC voltage has a level different from the level of the first DC voltage. The second DC voltage has the same polarity as the first DC voltage.
上記実施形態のプラズマ処理方法では、第1の直流電圧と第2の直流電圧は、互いに同じ極性を有する。また、第1の直流電圧と第2の直流電圧のうち一方の直流電圧の絶対値は、他方の直流電圧の絶対値よりも小さい。したがって、第1の期間と第2の期間のうち一方の直流電圧が下部電極に印加される一方の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、他方の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、一方の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。 In the plasma processing method of the above embodiment, the first DC voltage and the second DC voltage have the same polarity. Also, the absolute value of one of the first DC voltage and the second DC voltage is smaller than the absolute value of the other DC voltage. Therefore, the energy of ions supplied to the substrate during one of the first period and the second period in which one of the DC voltages is applied to the lower electrode is equal to the energy of ions supplied to the substrate during the other period. lower than Also, the energy of the ions supplied to the substrate in one period is higher than the energy supplied to the substrate if the potential of the lower electrode is the ground potential. Hence, the energy between the energy of the ions supplied to the substrate when a single level DC voltage is applied to the bottom electrode and the energy of the ions supplied to the substrate if the potential of the bottom electrode is at ground potential. can be supplied to the substrate.
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、電源装置、第1のスイッチ、及び第2のスイッチを備えていてもよい。この実施形態において、電源装置は、第1の直流電圧用の第1の出力及び第2の直流電圧用の第2の出力を有する。第1のスイッチは、第1の出力と下部電極との間で接続されている。第2のスイッチは、第2の出力と下部電極との間で接続されている。第1の期間において、第1の出力と下部電極とを互いに接続するために第1のスイッチが導通状態に設定され、第2の出力と下部電極との間の接続を切断するために第2のスイッチが非導通状態に設定される。第2の期間において、第2の出力と下部電極とを互いに接続するために第2のスイッチが導通状態に設定され、第1の出力と下部電極との間の接続を切断するために第1のスイッチが非導通状態に設定される。 In one exemplary embodiment, a plasma processing apparatus may include a power supply, a first switch, and a second switch. In this embodiment, the power supply has a first output for a first DC voltage and a second output for a second DC voltage. A first switch is connected between the first output and the bottom electrode. A second switch is connected between the second output and the bottom electrode. During a first time period, a first switch is set conductive to connect the first output and the bottom electrode together, and a second switch is set to disconnect the connection between the second output and the bottom electrode. switches are set to a non-conducting state. During a second period, the second switch is set conductive to connect the second output and the bottom electrode together, and the first switch is set to disconnect the connection between the first output and the bottom electrode. switches are set to a non-conducting state.
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第3の期間において、下部電極の電位を接地電位に設定する工程を更に含む。第3の期間は、第1の期間の終了時点と第2の期間の開始時点との間の期間である。この実施形態において、プラズマ処理装置は、下部電極とグランドとの間で接続された第3のスイッチを更に備える。第1の期間及び第2の期間において、下部電極とグランドとの間の接続を切断するために第3のスイッチが非導通状態に設定される。第3の期間において、下部電極とグランドとを互いに接続するために第3のスイッチが導通状態に設定される。また、第3の期間において、第1の出力と下部電極との間の接続を切断するために第1のスイッチが非導通状態に設定され、第2の出力と下部電極との間の接続を切断するために第2のスイッチが非導通状態に設定される。 In one exemplary embodiment, the plasma processing method further includes setting the potential of the lower electrode to the ground potential during the third period. The third period is the period between the end of the first period and the start of the second period. In this embodiment, the plasma processing apparatus further comprises a third switch connected between the lower electrode and ground. During the first period and the second period, the third switch is set to a non-conducting state to break the connection between the bottom electrode and the ground. During the third period, the third switch is set to a conducting state to connect the lower electrode and the ground together. Also, during a third time period, the first switch is set to a non-conducting state to disconnect the connection between the first output and the bottom electrode, thereby disconnecting the connection between the second output and the bottom electrode. A second switch is set to a non-conducting state to disconnect.
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第3の期間の終了時点と第2の期間の開始時点との間の期間において第1のスイッチ、第2のスイッチ、及び第3のスイッチを非導通状態に設定する工程を更に含んでいてもよい。 In one exemplary embodiment, the plasma processing method includes turning on the first switch, the second switch, and the third switch during a period between the end of the third period and the start of the second period. The step of setting to a non-conducting state may be further included.
一つの例示的実施形態において、第1の直流電圧を印加する工程と第2の直流電圧を印加する工程とが交互に繰り返されてもよい。一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第2の期間の終了時点と次の第1の期間の開始時点との間の期間において、下部電極の電位を接地電位に設定する工程を更に含んでいてもよい。 In one exemplary embodiment, the steps of applying the first DC voltage and applying the second DC voltage may be alternately repeated. In one exemplary embodiment, the plasma processing method further comprises setting the potential of the lower electrode to the ground potential during the period between the end of the second period and the start of the next first period. may contain.
別の例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、電源装置、及び制御部を備える。基板支持器は、下部電極を含み、チャンバ内に設けられている。制御部は、電源装置から下部電極への電圧の印加を制御するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、電源装置から下部電極に第1の直流電圧を印加する第1の制御を実行するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第2の期間において、電源装置から下部電極に第2の直流電圧を印加する第2の制御を更に実行するように構成されている。第2の期間は、第1の期間とは異なる期間である。第2の直流電圧は、第1の直流電圧のレベルと異なるレベルを有し、第1の直流電圧の極性と同じ極性を有する。 In another exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. A plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a power supply, and a controller. A substrate support includes a bottom electrode and is provided within the chamber. The controller is configured to control application of voltage from the power supply to the lower electrode. The controller is configured to perform a first control of applying a first DC voltage from the power supply to the lower electrode during a first period during plasma generation in the chamber. The controller is configured to further perform a second control of applying a second DC voltage from the power supply to the lower electrode during a second period during plasma generation in the chamber. The second period is a period different from the first period. The second DC voltage has a level different from that of the first DC voltage and has the same polarity as that of the first DC voltage.
一つの例示的実施形態において、電源装置は、第1の直流電圧用の第1の出力及び第2の直流電圧用の第2の出力を有し得る。この実施形態において、プラズマ処理装置は、第1のスイッチ及び第2のスイッチを更に備え得る。第1のスイッチは、第1の出力と下部電極との間で接続されている。第2のスイッチは、第2の出力と下部電極との間で接続されている。制御部は、第1の制御において、第1の出力と下部電極とを互いに接続するために第1のスイッチを導通状態に設定し、第2の出力と下部電極との間の接続を切断するために第2のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、第2の制御において、第2の出力と下部電極とを互いに接続するために第2のスイッチを導通状態に設定し、第1の出力と下部電極との間の接続を切断するために第1のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the power supply may have a first output for a first DC voltage and a second output for a second DC voltage. In this embodiment, the plasma processing apparatus may further comprise a first switch and a second switch. A first switch is connected between the first output and the bottom electrode. A second switch is connected between the second output and the bottom electrode. In the first control, the control unit sets the first switch to a conducting state to connect the first output and the lower electrode to each other, and disconnects the connection between the second output and the lower electrode. is configured to set the second switch to a non-conducting state for the purpose. In the second control, the control unit sets the second switch to a conducting state to connect the second output and the lower electrode to each other, and disconnects the first output and the lower electrode. It is configured to set the first switch to a non-conducting state for the purpose.
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、下部電極とグランドとの間で接続された第3のスイッチを更に備え得る。制御部は、第1の制御及び第2の制御において、下部電極とグランドとの間の接続を切断するために第3のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、第3の期間において、下部電極とグランドとを互いに接続するために第3のスイッチを導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されている。第3の期間は、第1の期間の終了時点と第2の期間の開始時点との間の期間である。制御部は、第3の期間における当該制御において、第1の出力と下部電極との間の接続を切断するために第1のスイッチを非導通状態に設定し、第2の出力と下部電極との間の接続を切断するために第2のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the plasma processing apparatus can further include a third switch connected between the lower electrode and ground. In the first control and the second control, the controller is configured to set the third switch to a non-conducting state to disconnect the connection between the lower electrode and the ground. The control unit is configured to further execute control for setting the third switch to a conductive state in order to connect the lower electrode and the ground to each other during the third period. The third period is the period between the end of the first period and the start of the second period. In the control during the third period, the control unit sets the first switch to a non-conducting state to disconnect the connection between the first output and the lower electrode, and the second output and the lower electrode. is configured to set the second switch to a non-conducting state to break the connection between the .
一つの例示的実施形態において、制御部は、第3の期間の終了時点と第2の期間の開始時点との間の期間において、第1のスイッチ、第2のスイッチ、及び第3のスイッチを非導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されていてもよい。 In one exemplary embodiment, the control unit turns on the first switch, the second switch, and the third switch during a period between the end of the third period and the start of the second period. It may be configured to further execute control for setting to a non-conducting state.
一つの例示的実施形態において、制御部は、第1の制御と第2の制御を交互に繰り返すように構成されていてもよい。一つの例示的実施形態において、制御部は、第2の期間の終了時点と次の第1の期間の開始時点との間の期間において、別の制御を更に実行してもよい。制御部は、当該別の制御において、下部電極とグランドとを互いに接続するために第3のスイッチを導通状態に設定するように構成されている。制御部は、当該別の制御において、第1の出力と下部電極との間の接続を切断するために第1のスイッチを非導通状態に設定し、第2の出力と下部電極との間の接続を切断するために第2のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the controller may be configured to alternate between the first control and the second control. In one exemplary embodiment, the control unit may further perform another control during the period between the end of the second period and the start of the next first period. The control unit is configured to set the third switch to a conducting state in order to connect the lower electrode and the ground to each other in the another control. In the other control, the control unit sets the first switch to a non-conducting state to disconnect the connection between the first output and the bottom electrode, and disconnects the second output from the bottom electrode. It is configured to set the second switch to a non-conducting state to break the connection.
更に別の例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に電源装置から直流電圧を印加する工程を含む。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第2の期間において下部電極をグランドに接続する工程を更に含む。第2の期間は、第1の期間とは異なる期間である。第2の期間において下部電極は電源装置から電気的に分離される。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第3の期間において下部電極に電源装置を接続する工程を更に含む。第3の期間は、第2の期間の後の期間であり、下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する。第3の期間において下部電極はグランドから電気的に分離される。第3の期間の終了時点は、下部電極の電位が定常状態になる前の時点である。第3の期間の終了時点において、下部電極は電源装置から電気的に分離される。 In yet another exemplary embodiment, a plasma processing method is provided. The plasma processing method includes the step of applying a DC voltage from a power supply to a lower electrode of a substrate support provided within the chamber during a first period during plasma generation within the chamber of the plasma processing apparatus. The plasma processing method further includes connecting the bottom electrode to ground during a second period during plasma generation within the chamber. The second period is a period different from the first period. The bottom electrode is electrically isolated from the power supply during the second period. The plasma processing method further includes connecting a power supply to the lower electrode during a third period during plasma generation within the chamber. The third period is the period after the second period and starts before the potential of the bottom electrode reaches the ground potential. The bottom electrode is electrically isolated from the ground during the third period. The end point of the third period is the point before the potential of the lower electrode reaches a steady state. At the end of the third period, the bottom electrode is electrically isolated from the power supply.
上記実施形態のプラズマ処理方法では、第2の期間では、下部電極の電位の絶対値は、第1の期間の下部電極の電位の絶対値から減少するが、ゼロには到達しない。また、第3の期間では、下部電極の電位の絶対値は、第2の期間の下部電極の電位の絶対値から増加するが、第1の期間の下部電極の電位と同じ電位には到達しない。したがって、第2の期間において基板に供給されるイオンのエネルギー及び第3の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、第1の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、第2の期間において基板に供給されるイオンのエネルギー及び第3の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。 In the plasma processing method of the above embodiment, the absolute value of the potential of the lower electrode in the second period decreases from the absolute value of the potential of the lower electrode in the first period, but does not reach zero. Also, in the third period, the absolute value of the potential of the lower electrode increases from the absolute value of the potential of the lower electrode in the second period, but does not reach the same potential as the potential of the lower electrode in the first period. . Therefore, the energy of ions supplied to the substrate in the second period and the energy of ions supplied to the substrate in the third period are lower than the energy of ions supplied to the substrate in the first period. Also, the energy of the ions supplied to the substrate during the second period and the energy of the ions supplied to the substrate during the third period are higher than the energy supplied to the substrate if the potential of the lower electrode is the ground potential. expensive. Hence, the energy between the energy of the ions supplied to the substrate when a single level DC voltage is applied to the bottom electrode and the energy of the ions supplied to the substrate if the potential of the bottom electrode is at ground potential. can be supplied to the substrate.
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第2の期間の終了時点と第3の期間の開始時点との間の期間において、電源装置とグランドの双方から下部電極を電気的に分離する工程を更に含んでいてもよい。 In one exemplary embodiment, the plasma processing method electrically isolates the bottom electrode from both the power supply and ground for a period between the end of the second period and the start of the third period. Further steps may be included.
一つの例示的実施形態において、下部電極をグランドに接続する工程と下部電極に電源装置を接続する工程とが交互に繰り返されてもよい。この実施形態では、下部電極に電源装置を接続する工程の実行後、下部電極の電位が定常状態に達する前に、下部電極をグランドに接続する工程が再び開始される。 In one exemplary embodiment, the steps of connecting the bottom electrode to ground and connecting the power supply to the bottom electrode may be alternately repeated. In this embodiment, after performing the step of connecting the power supply to the lower electrode, the step of connecting the lower electrode to ground is initiated again before the potential of the lower electrode reaches a steady state.
更に別の例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、電源装置、第1のスイッチ、第2のスイッチ、及び制御部を備える。基板支持器は、下部電極を含み、チャンバ内に設けられている。第1のスイッチは、電源装置と下部電極との間で接続されている。第2のスイッチは、下部電極とグランドとの間で接続されている。制御部は、電源装置から下部電極への電圧の印加を制御するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、第1の制御を実行するように構成されている。制御部は、第1の制御において、電源装置を下部電極に接続して下部電極に電源装置から直流電圧を印加するために、第1のスイッチを導通状態に設定するように構成されている。制御部は、第1の制御において、下部電極をグランドから電気的に分離するために第2のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第2の期間において、第2の制御を更に実行するように構成されている。第2の期間は、第1の期間とは異なる期間である。制御部は、第2の制御において、下部電極をグランドに接続するために第2のスイッチを導通状態に設定し、下部電極を電源装置から電気的に分離するために第1のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第3の期間において第3の制御を更に実行するように構成されている。第3の期間は、第2の期間の後の期間であり、下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する。制御部は、第3の制御において、下部電極に電源装置を接続するために第1のスイッチを導通状態に設定し、下部電極をグランドから電気的に分離するために第2のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。第3の期間の終了時点は下部電極の電位が定常状態になる前の時点である。制御部は、第3の期間の終了時点において、下部電極を電源装置から電気的に分離するために第1のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。 In yet another exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. A plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a power supply, a first switch, a second switch, and a controller. A substrate support includes a bottom electrode and is provided within the chamber. A first switch is connected between the power supply and the lower electrode. A second switch is connected between the lower electrode and ground. The controller is configured to control application of voltage from the power supply to the lower electrode. The controller is configured to perform a first control during a first time period during plasma generation within the chamber. In the first control, the control unit is configured to set the first switch to a conducting state in order to connect the power supply to the lower electrode and apply a DC voltage from the power supply to the lower electrode. The controller is configured to, in the first control, set the second switch to a non-conducting state to electrically isolate the lower electrode from the ground. The controller is configured to further perform a second control during a second time period during plasma generation within the chamber. The second period is a period different from the first period. In the second control, the control unit sets the second switch to a conducting state to connect the lower electrode to the ground, and sets the first switch to a non-conducting state to electrically isolate the lower electrode from the power supply. configured to set the state. The controller is configured to further perform a third control during a third time period during plasma generation within the chamber. The third period is the period after the second period and starts before the potential of the bottom electrode reaches the ground potential. In the third control, the control unit sets the first switch to a conducting state to connect the power supply device to the lower electrode, and sets the second switch to a non-conducting state to electrically isolate the lower electrode from the ground. configured to set the state. The end point of the third period is the point before the potential of the lower electrode reaches a steady state. The controller is configured to set the first switch to a non-conducting state to electrically isolate the lower electrode from the power supply at the end of the third period.
一つの例示的実施形態において、制御部は、第2の期間の終了時点と第3の期間の開始時点との間の期間において、別の制御を更に実行するように構成されていてもよい。制御部は、当該別の制御において、下部電極を電源装置とグランドの双方から電気的に分離するために第1のスイッチ及び第2のスイッチの双方を非導通状態に設定するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the control unit may be configured to further perform another control during the period between the end of the second period and the start of the third period. The controller is configured in the other control to set both the first switch and the second switch to a non-conducting state to electrically isolate the lower electrode from both the power supply and ground. there is
一つの例示的実施形態において、制御部は、第2の制御と第3の制御を交互に繰り返し、第3の制御の実行後、下部電極の電位が定常状態に達する前に、第2の制御の実行を再び開始するように構成されていてもよい。 In one exemplary embodiment, the control unit alternately repeats the second control and the third control, and performs the second control before the potential of the lower electrode reaches a steady state after executing the third control. may be configured to restart execution of
更に別の例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に電源装置の第1の出力から第1の直流電圧を印加する工程を含む。電源装置は、第1の出力及び第2の出力を有する。第2の出力は、第1の直流電圧のレベルよりも低いレベルを有する第2の直流電圧用の出力である。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第2の期間において下部電極をグランドに接続する工程を更に含む。第2の期間は、第1の期間とは異なる期間である。第2の期間において下部電極は第1の出力及び第2の出力から電気的に分離される。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第3の期間において下部電極に第2の出力を接続する工程を更に含む。第3の期間は、第2の期間の後の期間であり、下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する。第3の期間において下部電極は第1の出力及びグランドから電気的に分離される。第3の期間の終了時点は、下部電極の電位が定常状態になる前の時点である。第3の期間の終了時点において、下部電極は第1の出力及び第2の出力から電気的に分離される。 In yet another exemplary embodiment, a plasma processing method is provided. The plasma processing method applies a first DC voltage from a first output of a power supply to a lower electrode of a substrate support provided within the chamber during a first period during plasma generation within a chamber of the plasma processing apparatus. is applied. The power supply has a first output and a second output. The second output is for a second DC voltage having a level lower than the level of the first DC voltage. The plasma processing method further includes connecting the bottom electrode to ground during a second period during plasma generation within the chamber. The second period is a period different from the first period. The bottom electrode is electrically isolated from the first output and the second output during the second period. The plasma processing method further includes connecting a second output to the bottom electrode during a third period during plasma generation within the chamber. The third period is the period after the second period and starts before the potential of the bottom electrode reaches the ground potential. The bottom electrode is electrically isolated from the first output and ground during the third period. The end point of the third period is the point before the potential of the lower electrode reaches a steady state. At the end of the third period, the bottom electrode is electrically isolated from the first output and the second output.
上記実施形態のプラズマ処理方法では、第2の期間では、下部電極の電位の絶対値は、第1の期間の下部電極の電位の絶対値から減少するが、ゼロには到達しない。また、第3の期間では、下部電極の電位の絶対値は、第2の期間の下部電極の電位の絶対値から増加するが、第1の期間の下部電極の電位と同じ電位には到達しない。したがって、第2の期間において基板に供給されるイオンのエネルギー及び第3の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、第1の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、第2の期間において基板に供給されるイオンのエネルギー及び第3の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。 In the plasma processing method of the above embodiment, the absolute value of the potential of the lower electrode in the second period decreases from the absolute value of the potential of the lower electrode in the first period, but does not reach zero. Also, in the third period, the absolute value of the potential of the lower electrode increases from the absolute value of the potential of the lower electrode in the second period, but does not reach the same potential as the potential of the lower electrode in the first period. . Therefore, the energy of ions supplied to the substrate in the second period and the energy of ions supplied to the substrate in the third period are lower than the energy of ions supplied to the substrate in the first period. Also, the energy of the ions supplied to the substrate during the second period and the energy of the ions supplied to the substrate during the third period are higher than the energy supplied to the substrate if the potential of the lower electrode is the ground potential. expensive. Hence, the energy between the energy of the ions supplied to the substrate when a single level DC voltage is applied to the bottom electrode and the energy of the ions supplied to the substrate if the potential of the bottom electrode is at ground potential. can be supplied to the substrate.
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第2の期間の終了時点と第3の期間の開始時点との間の期間において、第1の出力、第2の出力、及びグランドから下部電極を電気的に分離する工程を更に含んでいてもよい。 In one exemplary embodiment, the plasma processing method comprises switching the first output, the second output, and ground to the bottom electrode for a period between the end of the second period and the beginning of the third period. may further include the step of electrically isolating the .
一つの例示的実施形態において、下部電極をグランドに接続する工程と下部電極に第2の出力を接続する工程とが交互に繰り返されてもよい。この実施形態では、下部電極に第2の出力を接続する工程の実行後、下部電極の電位が定常状態に達する前に、下部電極をグランドに接続する工程が再び開始される。 In one exemplary embodiment, the steps of connecting the bottom electrode to ground and connecting the second output to the bottom electrode may be alternately repeated. In this embodiment, after performing the step of connecting the second output to the bottom electrode, the step of connecting the bottom electrode to ground is initiated again before the potential of the bottom electrode reaches a steady state.
更に別の例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、電源装置、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、及び制御部を備える。基板支持器は、下部電極を含み、チャンバ内に設けられている。電源装置は、第1の直流電圧用の第1の出力及び第2の直流電圧用の第2の出力を有する。第2の直流電圧は、第1の直流電圧のレベルよりも低いレベルを有する。第1のスイッチは、第1の出力と下部電極との間で接続されている。第2のスイッチは、第2の出力と下部電極との間で接続されている。第3のスイッチは、下部電極とグランドとの間で接続されている。制御部は、電源装置から下部電極への電圧の印加を制御するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、第1の制御を実行するように構成されている。制御部は、第1の制御において、第1の出力を下部電極に接続して下部電極に第1の出力から第1の直流電圧を印加するために、第1スイッチを導通状態に設定するように構成されている。制御部は、第1の制御において、下部電極を第2の出力及びグランドから電気的に分離するために第2のスイッチ及び第3のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第2の期間において第2の制御を更に実行するように構成されている。第2の期間は、第1の期間とは異なる期間である。制御部は、第2の制御において、下部電極をグランドに接続するために第3のスイッチを導通状態に設定し、下部電極を第1の出力及び第2の出力から電気的に分離するために第1のスイッチ及び第2のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第3の期間において第3の制御を更に実行するように構成されている。第3の期間は、第2の期間の後の期間であり、下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する。制御部は、第3の制御において、下部電極に第2の出力を接続するために第2のスイッチを導通状態に設定し、下部電極を第1の出力及びグランドから電気的に分離するために第1のスイッチ及び第3のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。第3の期間の終了時点は下部電極の電位が定常状態になる前の時点である。制御部は、第3の期間の終了時点において、下部電極を第1の出力及び第2の出力から電気的に分離するために第1のスイッチ及び第2のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。 In yet another exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. A plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a power supply, a first switch, a second switch, a third switch, and a controller. A substrate support includes a bottom electrode and is provided within the chamber. The power supply has a first output for a first DC voltage and a second output for a second DC voltage. The second DC voltage has a level lower than the level of the first DC voltage. A first switch is connected between the first output and the bottom electrode. A second switch is connected between the second output and the bottom electrode. A third switch is connected between the lower electrode and ground. The controller is configured to control application of voltage from the power supply to the lower electrode. The controller is configured to perform a first control during a first time period during plasma generation within the chamber. In the first control, the controller sets the first switch to a conductive state to connect the first output to the lower electrode and apply the first DC voltage from the first output to the lower electrode. is configured to The controller is configured to, in a first control, set the second switch and the third switch to a non-conducting state to electrically isolate the bottom electrode from the second output and ground. The controller is further configured to perform a second control during a second time period during plasma generation within the chamber. The second period is a period different from the first period. In a second control, the control unit sets the third switch to a conductive state to connect the bottom electrode to ground, and to electrically isolate the bottom electrode from the first output and the second output. It is configured to set the first switch and the second switch to a non-conducting state. The controller is configured to further perform a third control during a third time period during plasma generation within the chamber. The third period is the period after the second period and starts before the potential of the bottom electrode reaches the ground potential. In a third control, the controller sets the second switch to a conducting state to connect the second output to the lower electrode, and electrically isolates the lower electrode from the first output and ground. It is configured to set the first switch and the third switch to a non-conducting state. The end point of the third period is the point before the potential of the lower electrode reaches a steady state. The controller sets the first switch and the second switch to a non-conducting state to electrically isolate the lower electrode from the first output and the second output at the end of the third period. is configured to
一つの例示的実施形態において、制御部は、第2の期間の終了時点と第3の期間の開始時点との間の期間において、第1~第3のスイッチを非導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されていてもよい。 In one exemplary embodiment, the control unit sets the first to third switches to a non-conducting state during a period between the end of the second period and the start of the third period. It may be configured to perform further.
一つの例示的実施形態において、制御部は、第2の制御と第3の制御を交互に繰り返してもよい。制御部は、第3の制御の実行後、下部電極の電位が定常状態に達する前に、第2の制御の実行を再び開始するように構成されていてもよい。 In one exemplary embodiment, the controller may alternately repeat the second control and the third control. The controller may be configured to restart execution of the second control after execution of the third control and before the potential of the lower electrode reaches a steady state.
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 Various exemplary embodiments are described in detail below with reference to the drawings. In addition, suppose that the same code|symbol is attached|subjected to the part which is the same or equivalent in each drawing.
図1は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。図1に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT1」という)は、プラズマ処理装置を用いて実行される。図2は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。方法MT1は、図2に示すプラズマ処理装置1を用いて実行され得る。 FIG. 1 is a flow diagram of a plasma processing method according to one exemplary embodiment. The plasma processing method shown in FIG. 1 (hereinafter referred to as "method MT1") is performed using a plasma processing apparatus. FIG. 2 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus according to one exemplary embodiment. Method MT1 can be performed using the plasma processing apparatus 1 shown in FIG.
プラズマ処理装置1は、容量結合型のプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置1は、チャンバ10を備えている。チャンバ10は、その中に内部空間10sを提供している。一実施形態において、チャンバ10は、チャンバ本体12を含んでいる。チャンバ本体12は、略円筒形状を有している。内部空間10sは、チャンバ本体12の中に提供されている。チャンバ本体12は、例えばアルミニウムから構成されている。チャンバ本体12は電気的に接地されている。チャンバ本体12の内壁面、即ち、内部空間10sを画成する壁面には、耐プラズマ性を有する膜が形成されている。この膜は、陽極酸化処理によって形成された膜又は酸化イットリウムから形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。
The plasma processing apparatus 1 is a capacitively coupled plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus 1 has a
チャンバ本体12の側壁には通路12pが形成されている。基板Wは、内部空間10sとチャンバ10の外部との間で搬送されるときに、通路12pを通過する。この通路12pの開閉のために、ゲートバルブ12gがチャンバ本体12の側壁に沿って設けられている。
A
プラズマ処理装置1は、基板支持器16を更に備えている。基板支持器16は、チャンバ10の中、即ち内部空間10s内に設けられている。基板支持器16は、その上に載置される基板Wを支持するように構成されている。基板Wは、略円盤形状を有し得る。基板支持器16は、支持体15によって支持されている。支持体15は、チャンバ本体12の底部から上方に延在している。支持体15は、略円筒形状を有している。支持体15は、石英といった絶縁材料から形成されている。
The plasma processing apparatus 1 further includes a
基板支持器16は、下部電極18を含んでいる。基板支持器16は、静電チャック20を更に含み得る。基板支持器16は、電極プレート19を更に含んでいてもよい。電極プレート19は、アルミニウムといった導電性材料から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極18は、電極プレート19上に設けられている。下部電極18は、アルミニウムといった導電性材料から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極18は、電極プレート19に電気的に接続されている。
下部電極18内には、流路18fが形成されている。流路18fは、熱交換媒体用の流路である。熱交換媒体としては、液状の冷媒、或いは、その気化によって下部電極18を冷却する冷媒(例えば、フロン)が用いられる。流路18fには、熱交換媒体の供給装置(例えば、チラーユニット)が接続されている。この供給装置は、チャンバ10の外部に設けられている。流路18fには、供給装置から配管23aを介して熱交換媒体が供給される。流路18fに供給された熱交換媒体は、配管23bを介して供給装置に戻される。
A
静電チャック20は、下部電極18上に設けられている。基板Wは、内部空間10sの中で処理されるときには、静電チャック20上に載置され、静電チャック20によって保持される。静電チャック20は、本体及び電極を有している。静電チャック20の本体は、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムといった誘電体から形成されている。静電チャック20の本体は、略円盤形状を有している。静電チャック20は、基板載置領域及びエッジリング搭載領域を含んでいる。基板載置領域は、略円盤形状を有する領域である。基板載置領域の上面は、水平面に沿って延在している。基板載置領域の中心を含み、鉛直方向に延びる軸線AXは、チャンバ10の中心軸線と略一致する。基板Wは、チャンバ10内で処理されるときには、基板載置領域の上面の上に載置される。
An
エッジリング搭載領域は、基板載置領域を囲むように周方向に延在している。エッジリング搭載領域の上面の上にはエッジリングERが搭載される。エッジリングERは、環形状を有している。基板Wは、エッジリングERによって囲まれた領域内に配置される。即ち、エッジリングERは、静電チャック20の基板載置領域上に載置された基板Wのエッジを囲む。エッジリングERは、例えばシリコン又は炭化ケイ素から形成されている。
The edge ring mounting area extends in the circumferential direction so as to surround the substrate mounting area. An edge ring ER is mounted on the upper surface of the edge ring mounting area. The edge ring ER has an annular shape. A substrate W is placed in the area surrounded by the edge ring ER. That is, the edge ring ER surrounds the edge of the substrate W placed on the substrate placement area of the
静電チャック20の電極は、静電チャック20の本体内に設けられている。静電チャック20の電極は、導体から形成された膜である。静電チャック20の電極には、直流電源が電気的に接続されている。直流電源から静電チャック20の電極に直流電圧が印加されると、静電チャック20と基板Wとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Wは、静電チャック20に引き付けられ、静電チャック20によって保持される。
The electrodes of the
プラズマ処理装置1は、ガス供給ライン25を更に備え得る。ガス供給ライン25は、ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばHeガスを、静電チャック20の上面と基板Wの裏面(下面)との間に供給する。
The plasma processing apparatus 1 may further include
プラズマ処理装置1は、筒状部28及び絶縁部29を更に備え得る。筒状部28は、チャンバ本体12の底部から上方に延在している。筒状部28は、支持体15の外周に沿って延在している。筒状部28は、導電性材料から形成されており、略円筒形状を有している。筒状部28は、電気的に接地されている。絶縁部29は、筒状部28上に設けられている。絶縁部29は、絶縁性を有する材料から形成されている。絶縁部29は、例えば石英といったセラミックから形成されている。絶縁部29は、略円筒形状を有している。絶縁部29は、電極プレート19の外周、下部電極18の外周、及び静電チャック20の外周に沿って延在している。
The plasma processing apparatus 1 may further include a
プラズマ処理装置1は、上部電極30を更に備えている。上部電極30は、基板支持器16の上方に設けられている。上部電極30は、部材32と共にチャンバ本体12の上部開口を閉じている。部材32は、絶縁性を有している。上部電極30は、この部材32を介してチャンバ本体12の上部に支持されている。
The plasma processing apparatus 1 further includes an
上部電極30は、天板34及び支持体36を含んでいる。天板34の下面は、内部空間10sを画成している。天板34には、複数のガス吐出孔34aが形成されている。複数のガス吐出孔34aの各々は、天板34を板厚方向(鉛直方向)に貫通している。この天板34は、限定されるものではないが、例えばシリコンから形成されている。或いは、天板34は、アルミニウム製の部材の表面に耐プラズマ性の膜を設けた構造を有し得る。この膜は、陽極酸化処理によって形成された膜又は酸化イットリウムから形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。
支持体36は、天板34を着脱自在に支持している。支持体36は、例えばアルミニウムといった導電性材料から形成されている。支持体36の内部には、ガス拡散室36aが設けられている。ガス拡散室36aからは、複数のガス孔36bが下方に延びている。複数のガス孔36bは、複数のガス吐出孔34aにそれぞれ連通している。支持体36には、ガス導入ポート36cが形成されている。ガス導入ポート36cは、ガス拡散室36aに接続している。ガス導入ポート36cには、ガス供給管38が接続されている。
The
ガス供給管38には、ガスソース群40が、バルブ群41、流量制御器群42、及びバルブ群43を介して接続されている。ガスソース群40、バルブ群41、流量制御器群42、及びバルブ群43は、ガス供給部を構成している。ガスソース群40は、複数のガスソースを含んでいる。バルブ群41及びバルブ群43の各々は、複数のバルブ(例えば開閉バルブ)を含んでいる。流量制御器群42は、複数の流量制御器を含んでいる。流量制御器群42の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群40の複数のガスソースの各々は、バルブ群41の対応のバルブ、流量制御器群42の対応の流量制御器、及びバルブ群43の対応のバルブを介して、ガス供給管38に接続されている。プラズマ処理装置1は、ガスソース群40の複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスを、個別に調整された流量で、内部空間10sに供給することが可能である。
A
筒状部28とチャンバ本体12の側壁との間には、バッフル部材48が設けられている。バッフル部材48は、板状の部材であり得る。バッフル部材48は、例えば、アルミニウム製の板材に酸化イットリウム等のセラミックを被覆することにより構成され得る。このバッフル部材48には、複数の貫通孔が形成されている。バッフル部材48の下方においては、排気管52がチャンバ本体12の底部に接続されている。この排気管52には、排気装置50が接続されている。排気装置50は、自動圧力制御弁といった圧力制御器、及び、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、内部空間10sの中の圧力を減圧することができる。
A
プラズマ処理装置1は、高周波電源61を更に備える。高周波電源61は、プラズマ生成用の高周波電力RFを発生する電源である。高周波電力RFの周波数は、限定されるものではないが、27~100MHzの範囲内の周波数、例えば40MHz又は60MHzである。高周波電源61は、高周波電力RFを下部電極18に供給するために、整合器63及び電極プレート19を介して下部電極18に接続されている。整合器63は、高周波電源61の出力インピーダンスと負荷側(下部電極18側)のインピーダンスを整合させるための整合回路を有している。なお、高周波電源61は、下部電極18に電気的に接続されていなくてもよく、整合器63を介して上部電極30に接続されていてもよい。
The plasma processing apparatus 1 further includes a high
プラズマ処理装置1は、電源装置70を更に備えている。電源装置70は、第1の出力70a及び第2の出力70bを有する。第1の出力70aは、電源装置70によって発生される第1の直流電圧用の出力である。第2の出力70bは、電源装置70によって発生される第2の直流電圧用の出力である。第2の直流電圧は、第1の直流電圧の極性と同じ極性を有する。第1の直流電圧の極性及び第2の直流電圧の極性は、例えば負極性である。第1の直流電圧の極性及び第2の直流電圧の極性は、正極性であってもよい。第2の直流電圧は、第1の直流電圧のレベルと異なるレベルを有する。一実施形態において、第2の直流電圧のレベル(絶対値)は、第1の直流電圧のレベル(絶対値)よりも低い。なお、第2の直流電圧のレベル(絶対値)は、第1の直流電圧のレベル(絶対値)よりも高くてもよい。
The plasma processing apparatus 1 further includes a
図3の(a)及び図3の(b)の各々は、図2に示すプラズマ処理装置の電源装置の構成を示す図である。図3の(a)に示すように、電源装置70は、直流電源71a及び直流電源71bを有していてもよい。図3の(a)に示す電源装置70では、直流電源71aは第1の出力70aに接続されており、直流電源71bは第2の出力70bに接続されている。
3(a) and 3(b) are diagrams showing the configuration of the power supply device of the plasma processing apparatus shown in FIG. As shown in (a) of FIG. 3, the
図3の(b)に示すように、電源装置70は、直列接続された複数の直流電源71を含んでいてもよい。図3の(b)に示す電源装置70では、第1の出力70aは、複数の直流電源71の直列接続のグランド側の端部とは反対側の端部に接続されている。図3の(b)に示す電源装置70では、第2の出力70bは、複数の直流電源71の直列接続において連続する二つの直流電源の間のノードに接続されている。
As shown in (b) of FIG. 3, the
図2に示すように、プラズマ処理装置1は、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3を更に備えている。第1のスイッチSW1は、第1の出力70aと下部電極18との間で電気的に接続されている。第2のスイッチSW2は、第2の出力70bと下部電極18との間で電気的に接続されている。図2に示す例では、第1のスイッチSW1と第2のスイッチSW2は、共通の電気的パス74に接続している。電気的パス74は、高周波電源61と下部電極18とを互いに接続する電気的パス64に接続している。電気的パス74は、フィルタ76を含んでいる。フィルタ76は、ローパスフィルタであり、電気的パス64から電源装置70に向かう高周波電力を遮断するか又は低減させる。第3のスイッチSW3は、グランドと下部電極18との間で接続されている。一例において、第3のスイッチSW3は、グランドと電気的パス74との間で接続されている。
As shown in FIG. 2, the plasma processing apparatus 1 further includes a first switch SW1, a second switch SW2, and a third switch SW3. A first switch SW1 is electrically connected between the
プラズマ処理装置1を用いたプラズマ処理の実行時には、内部空間10sにガスが供給される。そして、高周波電力RFが供給されることにより、内部空間10sの中でガスが励起される。その結果、内部空間10sの中でプラズマが生成される。生成されたプラズマからのイオン及び/又はラジカルといった化学種により、基板Wが処理される。
During execution of plasma processing using the plasma processing apparatus 1, gas is supplied to the
プラズマ処理装置1は、制御部MCを更に備える。制御部MCは、プロセッサ、記憶装置、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマ処理装置1の各部を制御する。具体的に、制御部MCは、記憶装置に記憶されている制御プログラムを実行し、当該記憶装置に記憶されているレシピデータに基づいてプラズマ処理装置1の各部を制御する。制御部MCによる制御により、レシピデータによって指定されたプロセスがプラズマ処理装置1において実行される。方法MT1は、制御部MCによるプラズマ処理装置1の各部の制御により、プラズマ処理装置1において実行され得る。 The plasma processing apparatus 1 further includes a controller MC. The controller MC is a computer including a processor, storage device, input device, display device, etc., and controls each part of the plasma processing apparatus 1 . Specifically, the controller MC executes a control program stored in the storage device, and controls each part of the plasma processing apparatus 1 based on the recipe data stored in the storage device. A process specified by the recipe data is executed in the plasma processing apparatus 1 under the control of the controller MC. The method MT1 can be executed in the plasma processing apparatus 1 by controlling each section of the plasma processing apparatus 1 by the controller MC.
以下、図1及び図4を参照して、方法MT1について詳細に説明する。また、以下では、制御部MCによる電源装置70から下部電極18への電圧の印加の制御についても説明する。図4は、図1に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。図4において、横軸は時間を示している。図4において、縦軸は、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3の各々の状態、下部電極18の電位、及び高周波電力RFの状態を示している。第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3の各々の状態の「ON」は、導通状態を示している。第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3の各々の状態の「OFF」は、非導通状態を示している。高周波電力RFの状態の「ON」は、高周波電力RFが供給されていることを示しており、高周波電力RFの状態の「OFF」は、高周波電力の供給が停止されていることを示している。
The method MT1 will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 4. FIG. In addition, control of application of voltage from the
方法MT1は、基板Wが基板支持器16上に載置された状態で実行される。方法MT1は、工程STPを含む。工程STPでは、プラズマがチャンバ10内で生成される。工程STPでは、ガス供給部から内部空間10sにガスが供給される。工程STPでは、排気装置50によってチャンバ10内の圧力が指定された圧力に設定される。工程STPでは、チャンバ10内でガスを励起させるために、高周波電源61から高周波電力RFが供給される。工程STPの実行のために、ガス供給部、排気装置50、及び高周波電源61は、制御部MCによって制御される。以下に説明する方法MT1の工程ST1及び工程ST2は、工程STPでのプラズマの生成中に実行される。
Method MT1 is performed with the substrate W resting on
工程ST1は、第1の期間T1において実行される。工程ST1では、下部電極18に電源装置70から第1の直流電圧が印加される。第1の期間T1は、予め定められた時間長を有し得る。第1の期間T1は、第1の出力70aと下部電極18とが互いに接続された後に下部電極18の電位が定常状態になっている期間を含む。工程ST1では、第1の出力70aと下部電極18とを互いに接続するために、第1のスイッチSW1が導通状態に設定される。工程ST1では、第2の出力70bと下部電極18との間の接続を切断するために第2のスイッチSW2が非導通状態に設定される。工程ST1では、グランドと下部電極18との間の接続を切断するために第3のスイッチSW3が非導通状態に設定される。工程ST1の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSW1を導通状態に設定し、第2のスイッチSW2及び第3のスイッチSW3を非導通状態に設定する制御(第1の制御)を実行する。
The process ST1 is performed in the first period T1. In step ST<b>1 , a first DC voltage is applied to the
工程ST2は、第2の期間T2において実行される。第2の期間T2は、第1の期間T1とは異なる期間である。工程ST2では、下部電極18に電源装置70から第2の直流電圧が印加される。第2の期間T2は、予め定められた時間長を有し得る。第2の期間T2は、第2の出力70bと下部電極18とが互いに接続された後に下部電極18の電位が定常状態になっている期間を含む。工程ST2では、第2の出力70bと下部電極18とを互いに接続するために、第2のスイッチSW2が導通状態に設定される。工程ST2では、第1の出力70aと下部電極18との間の接続を切断するために第1のスイッチSW1が非導通状態に設定される。工程ST2では、グランドと下部電極18との間の接続を切断するために第3のスイッチSW3が非導通状態に設定される。工程ST2の実行のために、制御部MCは、第2のスイッチSW2を導通状態に設定し、第1のスイッチSW1及び第3のスイッチSW3を非導通状態に設定する制御(第2の制御)を実行する。
Process ST2 is performed in the second period T2. The second period T2 is a period different from the first period T1. In step ST<b>2 , a second DC voltage is applied to the
方法MT1は、工程ST1と工程ST2との間に工程STG11を更に含んでいてもよい。工程STG11は、期間TG11(第3の期間)において実行される。期間TG11は、第1の期間T1の終了時点と第2の期間T2の開始時点との間の期間である。工程STG11では、下部電極18とグランドとを互いに接続するために、第3のスイッチSW3が導通状態に設定される。工程STG11では、第1の出力70aと下部電極18との間の接続を切断するために第1のスイッチSW1が非導通状態に設定される。工程STG11では、第2の出力70bと下部電極18との間の接続を切断するために第2のスイッチSW2が非導通状態に設定される。工程STG11の実行のために、制御部MCは、第3のスイッチSW3を導通状態に設定し、第1のスイッチSW1及び第2のスイッチSW2を非導通状態に設定する制御(第3の制御)を実行する。
Method MT1 may further include step STG11 between step ST1 and step ST2. The step STG11 is performed during a period TG11 (third period). A period TG11 is a period between the end of the first period T1 and the start of the second period T2. In step STG11, the third switch SW3 is set to a conducting state to connect the
方法MT1は、工程STG11と工程ST2との間に工程STF11を更に含んでいてもよい。工程STF11は、期間TF11において実行される。期間TF11は、期間TG11の終了時点と第2の期間T2の開始時点との間の期間である。工程STF11では、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3が非導通状態に設定される。即ち、工程STF11では、下部電極18の電位がフロート状態に設定される。工程STF11の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3を非導通状態に設定する制御を実行する。
Method MT1 may further include step STF11 between step STG11 and step ST2. The step STF11 is performed during the period TF11. A period TF11 is a period between the end of the period TG11 and the start of the second period T2. In step STF11, the first switch SW1, the second switch SW2, and the third switch SW3 are set to a non-conducting state. That is, in step STF11, the potential of the
方法MT1では、工程ST1と工程ST2が交互に繰り返されてもよい。この場合において、方法MT1は、工程ST2と次の工程ST1との間に工程STG12を更に含んでいてもよい。工程STG12は、期間TG12において実行される。期間TG12は、第2の期間T2の終了時点と次の第1の期間T1の開始時点との間の期間である。工程STG12では、下部電極18とグランドとを互いに接続するために、第3のスイッチSW3が導通状態に設定される。工程STG12では、第1の出力70aと下部電極18との間の接続を切断するために第1のスイッチSW1が非導通状態に設定される。工程STG12では、第2の出力70bと下部電極18との間の接続を切断するために第2のスイッチSW2が非導通状態に設定される。工程STG12の実行のために、制御部MCは、第3のスイッチSW3を導通状態に設定し、第1のスイッチSW1及び第2のスイッチSW2を非導通状態に設定する制御を実行する。
In method MT1, step ST1 and step ST2 may be alternately repeated. In this case, the method MT1 may further include a step STG12 between step ST2 and the next step ST1. The process STG12 is performed during the period TG12. A period TG12 is a period between the end of the second period T2 and the start of the next first period T1. In step STG12, the third switch SW3 is set to a conducting state to connect the
方法MT1は、工程STG12と次の工程ST1との間に工程STF12を更に含んでいてもよい。工程STF12は、期間TF12において実行される。期間TF12は、期間TG12の終了時点と次の第1の期間T1の開始時点との間の期間である。工程STF12では、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3が非導通状態に設定される。即ち、工程STF12では、下部電極18の電位がフロート状態に設定される。工程STF12の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3を非導通状態に設定する制御を実行する。
Method MT1 may further include step STF12 between step STG12 and next step ST1. Step STF12 is performed in period TF12. A period TF12 is a period between the end of the period TG12 and the start of the next first period T1. In step STF12, the first switch SW1, the second switch SW2, and the third switch SW3 are set to a non-conducting state. That is, in step STF12, the potential of the
方法MT1は、工程STJ1を更に含み得る。工程STJ1では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、工程ST1及び工程ST2を含むシーケンスSQ1の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程STJ1において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスSQ1が工程ST1から再び実行される。一方、工程STJ1において停止条件が満たされていると判定されると、方法MT1が終了する。 Method MT1 may further include step STJ1. In step STJ1, it is determined whether or not a stop condition is satisfied. The stop condition is satisfied, for example, when the number of executions of the sequence SQ1 including the steps ST1 and ST2 has reached a predetermined number. If it is determined in step STJ1 that the stop condition is not satisfied, the sequence SQ1 is executed again from step ST1. On the other hand, when it is determined in step STJ1 that the stop condition is satisfied, method MT1 ends.
上述したように、第1の直流電圧と第2の直流電圧は、互いに同じ極性を有する。また、第1の直流電圧と第2の直流電圧のうち一方の直流電圧の絶対値は、他方の直流電圧の絶対値よりも小さい。したがって、第1の期間T1と第2の期間T2のうち一方の直流電圧が下部電極18に印加される一方の期間において基板Wに供給されるイオンのエネルギーは、他方の期間において基板Wに供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、一方の期間において基板Wに供給されるイオンのエネルギーは、下部電極18の電位が接地電位であるならば基板Wに供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極18に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極18の電位が接地電位であるならば基板Wに供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板Wに供給することが可能となる。
As described above, the first DC voltage and the second DC voltage have the same polarity as each other. Also, the absolute value of one of the first DC voltage and the second DC voltage is smaller than the absolute value of the other DC voltage. Therefore, the energy of the ions supplied to the substrate W during one of the first period T1 and the second period T2, in which the DC voltage is applied to the
以下、図5を参照する。図5は、図1に示すプラズマ処理方法に関連する別の例のタイミングチャートである。図4に示す例では、シーケンスSQ1の実行中又は繰り返し中に高周波電力RFは連続的に供給されている。図5に示すように、方法MT1では、高周波電力RFの供給と供給停止が交互に切り替えられてもよい。図5に示す例では、高周波電力RFの供給は、第1の期間T1及び第2の期間T2において、停止される。図5に示す例では、高周波電力RFは、第1の期間T1及び第2の期間T2以外の期間において供給される。 Please refer to FIG. 5 below. FIG. 5 is a timing chart of another example related to the plasma processing method shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, the high-frequency power RF is continuously supplied during execution or repetition of the sequence SQ1. As shown in FIG. 5, in method MT1, supply and stop of supply of high frequency power RF may be alternately switched. In the example shown in FIG. 5, the supply of the high frequency power RF is stopped during the first period T1 and the second period T2. In the example shown in FIG. 5, the high frequency power RF is supplied during periods other than the first period T1 and the second period T2.
以下、図6を参照して、別の実施形態に係るプラズマ処理方法について説明する。図6は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。図6に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT2」という)は、プラズマ処理装置を用いて実行される。図7は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。以下、図7に示すプラズマ処理装置1Bのプラズマ処理装置1に対する相違点について説明する。
A plasma processing method according to another embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 6 is a flow diagram of a plasma processing method according to another exemplary embodiment. The plasma processing method shown in FIG. 6 (hereinafter referred to as "method MT2") is performed using a plasma processing apparatus. FIG. 7 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus according to another exemplary embodiment. Differences of the
プラズマ処理装置1Bは、電源装置70に代えて、電源装置70Bを備えている。電源装置70Bは、出力70Baを有する。電源装置70Bは、直流電圧を発生する直流電源を有し、当該直流電圧を出力70Baから出力するように構成されている。電源装置70Bが出力する直流電圧のレベルは単一のレベルであり得る。
The
プラズマ処理装置1Bは、第1のスイッチSWB1及び第2のスイッチSWB2を更に備え得る。第1のスイッチSWB1は、電源装置70Bの出力70Baと下部電極18との間で接続されている。第2のスイッチSWB2は、下部電極18とグランドとの間で接続されている。一実施形態において、第1のスイッチSWB1は、電気的パス74に接続している。電気的パス74は、電気的パス64に接続している。第2のスイッチSWB2は、グランドと電気的パス74との間で接続されている。
The
以下、図6及び図8を参照して、方法MT2について詳細に説明する。また、以下では、プラズマ処理装置1Bの制御部MCによる電源装置70Bから下部電極18への電圧の印加の制御についても説明する。図8は、図6に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。図8において、横軸は時間を示している。図8において、縦軸は、第1のスイッチSWB1及び第2のスイッチSWB2の各々の状態、下部電極18の電位、及び基板Wの電位を示している。第1のスイッチSWB1及び第2のスイッチSWB2の各々の状態の「ON」は、導通状態を示している。第1のスイッチSWB1及び第2のスイッチSWB2の各々の状態の「OFF」は、非導通状態を示している。
The method MT2 will be described in detail below with reference to FIGS. 6 and 8. FIG. Also, the control of the voltage application from the power supply device 70B to the
方法MT2は、基板Wが基板支持器16上に載置された状態で実行される。図6に示すように、方法MT2は、工程STPで開始する。方法MT2の工程STPは、方法MT1の工程STPと同じ工程である。方法MT2においても、工程STPの実行のために、ガス供給部、排気装置50、及び高周波電源61は、制御部MCによって制御される。以下に説明する方法MT2の工程ST21、工程ST22、及び工程ST23は、工程STPでのプラズマの生成中に実行される。
Method MT2 is performed with the substrate W on the
工程ST21は、第1の期間T21において実行される。工程ST21では、下部電極18に電源装置70Bから直流電圧が印加される。第1の期間T21は、予め定められた時間長を有し得る。第1の期間T21は、出力70Baと下部電極18とが互いに接続された後に下部電極18の電位が定常状態になっている期間を含む。工程ST21では、出力70Baと下部電極18とを互いに接続するために、第1のスイッチSWB1が導通状態に設定される。工程ST21では、下部電極18とグランドとの間の接続を切断するために第2のスイッチSWB2が非導通状態に設定される。工程ST21の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSWB1を導通状態に設定し、第2のスイッチSWB2を非導通状態に設定する制御(第1の制御)を実行する。
Step ST21 is performed in the first period T21. In step ST21, a DC voltage is applied to the
工程ST22は、第2の期間T22において実行される。第2の期間T22は、第1の期間T21とは異なる期間である。工程ST22では、下部電極18がグランドに接続される。工程ST22では、下部電極18は電源装置70Bから電気的に分離される。工程ST22では、下部電極18をグランドに接続するために第2のスイッチSWB2が導通状態に設定される。工程ST22では、出力70Baと下部電極18との間の接続を切断するために第1のスイッチSWB1が非導通状態に設定される。工程ST22の実行のために、制御部MCは、第2のスイッチSWB2を導通状態に設定し、第1のスイッチSWB1を非導通状態に設定する制御(第2の制御)を実行する。第2の期間T22は、下部電極18の電位が接地電位に到達する前に終了する。第2の期間T22の時間長は、予め定められていてもよい。
Step ST22 is performed in the second period T22. The second period T22 is a period different from the first period T21. In step ST22, the
工程ST23は、第3の期間T23において実行される。第3の期間T23は、第2の期間T22の後の期間であり、第2の期間T22においてグランドに接続された下部電極18の電位が接地電位に到達する前に開始する。工程ST23では、下部電極18に電源装置70Bが接続される。工程ST23では、下部電極18はグランドから電気的に分離される。工程ST23では、出力70Baと下部電極18とを互いに接続するために、第1のスイッチSWB1が導通状態に設定される。工程ST23では、下部電極18とグランドとの間の接続を切断するために第2のスイッチSWB2が非導通状態に設定される。工程ST23の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSWB1を導通状態に設定し、第2のスイッチSWB2を非導通状態に設定する制御(第3の制御)を実行する。
Step ST23 is performed in the third period T23. The third period T23 is a period after the second period T22, and starts before the potential of the grounded
工程ST23の終了時点、即ち第3の期間T23の終了時点は、下部電極18の電位が定常状態になる前の時点である。第3の期間T23は、予め定められた時間長を有し得る。第3の期間T23の終了時点において、下部電極18は、電源装置70Bから電気的に分離される。即ち、第3の期間T23の終了時点において、制御部MCは、第1のスイッチSWB1を非導通状態に設定する。
The end point of step ST23, that is, the end point of the third period T23 is the point before the potential of the
一実施形態において、方法MT2は、工程STF21を更に含んでいてもよい。工程STF21は、工程ST22と工程ST23との間で実行される。即ち、工程STF21は、第2の期間T22の終了時点と第3の期間T23の開始時点との間の期間TF21において、実行される。工程STF21では、下部電極18が、電源装置70Bとグランドの双方から電気的に分離される。工程STF21では、第1のスイッチSWB1及び第2のスイッチSWB2の双方が非導通状態に設定される。工程STF21の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSWB1及び第2のスイッチSWB2の双方を非導通状態に設定する制御を実行する。
In one embodiment, method MT2 may further include step STF21. Process STF21 is executed between process ST22 and process ST23. That is, the step STF21 is performed during the period TF21 between the end of the second period T22 and the start of the third period T23. In step STF21, the
一実施形態において、工程ST22と工程ST23は交互に繰り返されてもよい。即ち、工程ST22と工程ST23を含むシーケンスSQ21が繰り返されてもよい。この場合において、方法MT2は、工程STJ21を更に含む。工程STJ21では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、シーケンスSQ21の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程STJ21において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスSQ21が工程ST22から再び実行される。一方、工程STJ21において停止条件が満たされていると判定されると、シーケンスSQ21の繰り返しが終了する。 In one embodiment, step ST22 and step ST23 may be alternately repeated. That is, the sequence SQ21 including steps ST22 and ST23 may be repeated. In this case, method MT2 further includes step STJ21. In step STJ21, it is determined whether or not the stop condition is satisfied. The stop condition is met, for example, when the number of executions of the sequence SQ21 has reached a predetermined number. If it is determined in step STJ21 that the stop condition is not satisfied, the sequence SQ21 is executed again from step ST22. On the other hand, if it is determined in step STJ21 that the stop condition is satisfied, the repetition of sequence SQ21 ends.
一実施形態においては、工程ST21とシーケンスSQ21とを含むシーケンスSQ22が繰り返されてもよい。シーケンスSQ22は、工程ST24を更に含んでいてもよい。工程ST24は、工程STJ21の判定の後に、実行される。即ち、工程ST24は、第3の期間T23の後の期間T24において実行される。 In one embodiment, a sequence SQ22 including step ST21 and sequence SQ21 may be repeated. The sequence SQ22 may further include step ST24. Process ST24 is executed after the determination of process STJ21. That is, step ST24 is performed in period T24 after third period T23.
工程ST24では、下部電極18がグランドに接続される。工程ST24では、下部電極18は電源装置70Bから電気的に分離される。工程ST24では、下部電極18をグランドに接続するために第2のスイッチSWB2が導通状態に設定される。工程ST24では、出力70Baと下部電極18との間の接続を切断するために第1のスイッチSWB1が非導通状態に設定される。工程ST24の実行のために、制御部MCは、第2のスイッチSWB2を導通状態に設定し、第1のスイッチSWB1を非導通状態に設定する制御を実行する。
In step ST24, the
シーケンスSQ22は、工程STF22を更に含んでいてもよい。工程STF22は、工程ST24の後に、実行される。即ち、工程STF22は、期間T24の後の期間TF22において実行される。工程STF22では、下部電極18が、電源装置70Bとグランドの双方から電気的に分離される。工程STF22では、第1のスイッチSWB1及び第2のスイッチSWB2の双方が非導通状態に設定される。工程STF22の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSWB1及び第2のスイッチSWB2の双方を非導通状態に設定する制御を実行する。
Sequence SQ22 may further include step STF22. Process STF22 is executed after process ST24. That is, step STF22 is performed in period TF22 after period T24. In step STF22, the
方法MT2は、工程STJ22を更に含み得る。工程STJ22では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、シーケンスSQ22の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程STJ22において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスSQ22が工程ST21から再び実行される。一方、工程STJ22において停止条件が満たされていると判定されると、方法MT2が終了する。 Method MT2 may further include step STJ22. In step STJ22, it is determined whether or not a stop condition is satisfied. The stop condition is met, for example, when the number of executions of the sequence SQ22 reaches a predetermined number. If it is determined in step STJ22 that the stop condition is not satisfied, sequence SQ22 is executed again from step ST21. On the other hand, when it is determined in step STJ22 that the stop condition is satisfied, method MT2 ends.
第2の期間T22では、下部電極18の電位の絶対値は、第1の期間T21の下部電極18の電位の絶対値から減少するが、ゼロには到達しない。また、第3の期間T23では、下部電極18の電位の絶対値は、第2の期間T22の下部電極18の電位の絶対値から増加するが、第1の期間T21の下部電極18の電位と同じ電位には到達しない。したがって、第2の期間T22において基板Wに供給されるイオンのエネルギー及び第3の期間T23において基板Wに供給されるイオンのエネルギーは、第1の期間T21において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、第2の期間T22において基板Wに供給されるイオンのエネルギー及び第3の期間T23において基板Wに供給されるイオンのエネルギーは、下部電極18の電位が接地電位であるならば基板Wに供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極18に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極18の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
In the second period T22, the absolute value of the potential of the
以下、図8及び図9を参照する。図9は、一つ以上の電位測定プローブの例を示す図である。プラズマ処理装置1Bは、一つ以上の電位測定プローブを更に備えていてもよい。図9に示す例では、プラズマ処理装置1Bは、電位測定プローブ81を備えている。電位測定プローブ81は、基板Wの電位を測定するように構成されている。制御部MCは、電位測定プローブ81によって測定された電位が指定電位V23に到達した時点で、工程ST22を終了させてもよい。即ち、制御部MCは、電位測定プローブ81によって測定された電位が指定電位V23に到達した時点で、第2のスイッチSWB2を非導通状態に設定してもよい。
Reference is made to FIGS. 8 and 9 below. FIG. 9 shows an example of one or more potential-measuring probes. The
また、制御部MCは、電位測定プローブ81によって測定された電位が指定電位V22に到達した時点で、工程ST23を終了させてもよい。即ち、制御部MCは、電位測定プローブ81によって測定された電位が指定電位V22に到達した時点で、第1のスイッチSWB1を非導通状態に設定してもよい。
Further, the control unit MC may end the step ST23 when the potential measured by the
別の例では、プラズマ処理装置1Bは、一つ以上の電位測定プローブとして、電位測定プローブ82又は電位測定プローブ83を更に備えていてもよい。電位測定プローブ82は、エッジリングERの電位を測定するように構成されている。電位測定プローブ83は、下部電極18の電位を測定するように構成されている。制御部MCは、電位測定プローブ82又は電位測定プローブ83によって測定された電位が指定電位に到達した時点で、工程ST22を終了させてもよい。また、制御部MCは、電位測定プローブ82又は電位測定プローブ83によって測定された電位が別の指定電位に到達した時点で、工程ST23を終了させてもよい。
In another example, the
以下、図10を参照して、更に別の実施形態に係るプラズマ処理方法について説明する。図10は、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。図10に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT3」という)は、プラズマ処理装置を用いて実行される。方法MT3の実行には、プラズマ処理装置1が用いられ得る。方法MT3の実行においてプラズマ処理装置1が用いられる場合に、電源装置70の第2の出力70bから出力される第2の直流電圧は、電源装置70の第1の出力70aから出力される第1の直流電圧のレベル(絶対値)よりも低いレベル(絶対値)を有する。
Hereinafter, a plasma processing method according to still another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flow diagram of a plasma processing method according to yet another exemplary embodiment. The plasma processing method shown in FIG. 10 (hereinafter referred to as "method MT3") is performed using a plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus 1 can be used to perform the method MT3. When the plasma processing apparatus 1 is used in performing method MT3, the second DC voltage output from the
以下、図10及び図11を参照して、方法MT3について詳細に説明する。また、以下では、プラズマ処理装置1の制御部MCによる電源装置70から下部電極18への電圧の印加の制御についても説明する。図11は、図10に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。図11において、横軸は時間を示している。図11において、縦軸は、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3の各々の状態、下部電極18の電位、及び基板Wの電位を示している。第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3の各々の状態の「ON」は、導通状態を示している。第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3の各々の状態の「OFF」は、非導通状態を示している。
The method MT3 will be described in detail below with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. Also, the control of the voltage application from the
方法MT3は、基板Wが基板支持器16上に載置された状態で実行される。図10に示すように、方法MT3は、工程STPで開始する。方法MT3の工程STPは、方法MT1の工程STPと同じ工程である。方法MT3においても、工程STPの実行のために、ガス供給部、排気装置50、及び高周波電源61は、制御部MCによって制御される。以下に説明する方法MT3の工程ST31、工程ST32、及び工程ST33は、工程STPでのプラズマの生成中に実行される。
Method MT3 is performed with substrate W on
工程ST31は、第1の期間T31において実行される。工程ST31では、下部電極18に電源装置70の第1の出力70aから第1の直流電圧が印加される。第1の期間T31は、予め定められた時間長を有し得る。第1の期間T31は、第1の出力70aと下部電極18とが互いに接続された後に下部電極18の電位が定常状態になっている期間を含む。工程ST31では、第1の出力70aと下部電極18とを互いに接続するために、第1のスイッチSW1が導通状態に設定される。工程ST31では、下部電極18と第2の出力70bとの間の接続を切断するために、第2のスイッチSW2が非導通状態に設定される。工程ST31では、下部電極18とグランドとの間の接続を切断するために第3のスイッチSW3が非導通状態に設定される。工程ST31の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSW1を導通状態に設定し、第2のスイッチSW2及び第3のスイッチSW3を非導通状態に設定する制御(第1の制御)を実行する。
The step ST31 is performed in the first period T31. In step ST31, a first DC voltage is applied to the
工程ST32は、第2の期間T32において実行される。第2の期間T32は、第1の期間T31とは異なる期間である。工程ST32では、下部電極18がグランドに接続される。工程ST32では、下部電極18は、第1の出力70a及び第2の出力70bから電気的に分離される。工程ST32では、下部電極18をグランドに接続するために、第3のスイッチSW3が導通状態に設定される。工程ST32では、第1の出力70aと下部電極18との間の接続を切断するために第1のスイッチSW1が非導通状態に設定される。工程ST32では、第2の出力70bと下部電極18との間の接続を切断するために第2のスイッチSW2が非導通状態に設定される。工程ST32の実行のために、制御部MCは、第3のスイッチSW3を導通状態に設定し、第1のスイッチSW1及び第2のスイッチSW2を非導通状態に設定する制御(第2の制御)を実行する。第2の期間T32は、下部電極18の電位が接地電位に到達する前に終了する。第2の期間T32の時間長は、予め定められていてもよい。
Process ST32 is performed in the second period T32. The second period T32 is a period different from the first period T31. In step ST32, the
工程ST33は、第3の期間T33において実行される。第3の期間T33は、第2の期間T32の後の期間であり、第2の期間T32においてグランドに接続された下部電極18の電位が接地電位に到達する前に開始する。工程ST33では、下部電極18に第2の出力70bが接続される。工程ST33では、下部電極18は第1の出力70a及びグランドから電気的に分離される。工程ST33では、第2の出力70bと下部電極18とを互いに接続するために、第2のスイッチSW2が導通状態に設定される。工程ST33では、下部電極18と第1の出力70aとの間の接続を切断するために、第1のスイッチSW1が非導通状態に設定される。工程ST33では、下部電極18とグランドとの間の接続を切断するために第3のスイッチSW3が非導通状態に設定される。工程ST32の実行のために、制御部MCは、第2のスイッチSW2を導通状態に設定し、第1のスイッチSW1及び第3のスイッチSW3を非導通状態に設定する制御(第3の制御)を実行する。
Process ST33 is performed in the third period T33. The third period T33 is a period after the second period T32, and starts before the potential of the grounded
工程ST33の終了時点、即ち第3の期間T33の終了時点は、下部電極18の電位が定常状態になる前の時点である。第3の期間T33は、予め定められた時間長を有し得る。第3の期間T33の終了時点において、下部電極18は、電源装置70の第2の出力70bから電気的に分離される。即ち、第3の期間T33の終了時点において、制御部MCは、第2のスイッチSW2を非導通状態に設定する。
The end of step ST33, ie, the end of the third period T33, is the time before the potential of the
一実施形態において、方法MT3は、工程STF31を更に含んでいてもよい。工程STF31は、工程ST32と工程ST33との間で実行される。即ち、工程STF31は、第2の期間T32の終了時点と第3の期間T33の開始時点との間の期間TF31において、実行される。工程STF31では、下部電極18が、第1の出力70a、第2の出力70b、及びグランドから電気的に分離される。工程STF31では、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3が非導通状態に設定される。工程STF31の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3を非導通状態に設定する制御を実行する。
In one embodiment, method MT3 may further include step STF31. Process STF31 is executed between process ST32 and process ST33. That is, the step STF31 is performed during the period TF31 between the end of the second period T32 and the start of the third period T33. In step STF31, the
一実施形態において、工程ST32と工程ST33は交互に繰り返されてもよい。即ち、工程ST32と工程ST33を含むシーケンスSQ31が繰り返されてもよい。この場合において、方法MT3は、工程STJ31を含む。工程STJ31では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、シーケンスSQ31の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程STJ31において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスSQ31が工程ST32から再び実行される。一方、工程STJ31において停止条件が満たされていると判定されると、シーケンスSQ31の繰り返しが終了する。 In one embodiment, step ST32 and step ST33 may be alternately repeated. That is, the sequence SQ31 including steps ST32 and ST33 may be repeated. In this case, method MT3 includes step STJ31. In step STJ31, it is determined whether or not the stop condition is satisfied. The stop condition is met, for example, when the number of executions of the sequence SQ31 reaches a predetermined number. If it is determined in step STJ31 that the stop condition is not satisfied, the sequence SQ31 is executed again from step ST32. On the other hand, when it is determined in step STJ31 that the stop condition is satisfied, the repetition of sequence SQ31 ends.
一実施形態においては、工程ST31とシーケンスSQ31とを含むシーケンスSQ32が繰り返されてもよい。シーケンスSQ32は、工程ST34を更に含んでいてもよい。工程ST34は、工程STJ31の判定の後に、実行される。即ち、工程ST34は、第3の期間T33の後の期間T34において実行される。 In one embodiment, a sequence SQ32 including step ST31 and sequence SQ31 may be repeated. Sequence SQ32 may further include step ST34. Process ST34 is executed after the determination of process STJ31. That is, step ST34 is performed in period T34 after third period T33.
工程ST34では、下部電極18がグランドに接続される。工程ST34では、下部電極18は第1の出力70a及び第2の出力70bから電気的に分離される。工程ST34では、下部電極18をグランドに接続するために第3のスイッチSW3が導通状態に設定される。工程ST34では、第1の出力70aと下部電極18との間の接続を切断するために第1のスイッチSW1が非導通状態に設定される。工程ST34では、第2の出力70bと下部電極18との間の接続を切断するために第2のスイッチSW2が非導通状態に設定される。工程ST34の実行のために、制御部MCは、第3のスイッチSW3を導通状態に設定し、第1のスイッチSW1及び第2のスイッチSW2を非導通状態に設定する制御を実行する。
In step ST34, the
シーケンスSQ32は、工程STF32を更に含んでいてもよい。工程STF32は、工程ST34の後に、実行される。即ち、工程STF32は、期間T34の後の期間TF32において実行される。工程STF32では、下部電極18が、第1の出力70a、第2の出力70b、及びグランドから電気的に分離される。工程STF32では、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3が非導通状態に設定される。工程STF32の実行のために、制御部MCは、第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2、及び第3のスイッチSW3を非導通状態に設定する制御を実行する。
Sequence SQ32 may further include step STF32. Process STF32 is executed after process ST34. That is, step STF32 is performed in period TF32 after period T34. In step STF32, the
方法MT3は、工程STJ32を更に含み得る。工程STJ32では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、シーケンスSQ32の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程STJ32において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスSQ32が工程ST31から再び実行される。一方、工程STJ32において停止条件が満たされていると判定されると、方法MT3が終了する。 Method MT3 may further include step STJ32. In step STJ32, it is determined whether or not the stop condition is satisfied. The stop condition is met, for example, when the number of executions of the sequence SQ32 has reached a predetermined number. If it is determined in step STJ32 that the stop condition is not satisfied, the sequence SQ32 is executed again from step ST31. On the other hand, when it is determined in step STJ32 that the stop condition is satisfied, method MT3 ends.
第2の期間T32では、下部電極18の電位の絶対値は、第1の期間T31の下部電極18の電位の絶対値から減少するが、ゼロには到達しない。また、第3の期間T33では、下部電極18の電位の絶対値は、第2の期間T32の下部電極18の電位の絶対値から増加するが、第1の期間T31の下部電極18の電位と同じ電位には到達しない。したがって、第2の期間T32において基板Wに供給されるイオンのエネルギー及び第3の期間T33において基板Wに供給されるイオンのエネルギーは、第1の期間T31において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、第2の期間T32において基板Wに供給されるイオンのエネルギー及び第3の期間T33において基板Wに供給されるイオンのエネルギーは、下部電極18の電位が接地電位であるならば基板Wに供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極18に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極18の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
In the second period T32, the absolute value of the potential of the
なお、方法MT3の実行においても、電位測定プローブ81、電位測定プローブ82、又は電位測定プローブ83が用いられてもよい。制御部MCは、電位測定プローブ81によって測定された基板Wの電位が指定電位V33に到達した時点で、工程ST32を終了させてもよい。即ち、制御部MCは、電位測定プローブ81によって測定された電位が指定電位V33に到達した時点で、第3のスイッチSW3を非導通状態に設定してもよい。
Note that the
また、制御部MCは、電位測定プローブ81によって測定された基板Wの電位が指定電位V32に到達した時点で、工程ST33を終了させてもよい。即ち、制御部MCは、電位測定プローブ81によって測定された基板Wの電位が指定電位V32に到達した時点で、第2のスイッチSW2を非導通状態に設定してもよい。
Further, the control unit MC may terminate the step ST33 when the potential of the substrate W measured by the
別の例では、制御部MCは、電位測定プローブ82によって測定されたエッジリングERの電位又は電位測定プローブ83によって測定された下部電極18の電位が指定電位に到達した時点で、工程ST32を終了させてもよい。また、制御部MCは、電位測定プローブ82によって測定されたエッジリングERの電位又は電位測定プローブ83によって測定された下部電極18の電位が別の指定電位に到達した時点で、工程ST33を終了させてもよい。
In another example, the control unit MC ends the step ST32 when the potential of the edge ring ER measured by the
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。 While various exemplary embodiments have been described above, various omissions, substitutions, and modifications may be made without being limited to the exemplary embodiments described above. Also, elements from different embodiments can be combined to form other embodiments.
例えば、方法MT1、方法MT2、及び方法MT3において用いられるプラズマ処理装置は、容量結合型以外の任意のタイプのプラズマ処理装置であってもよい。そのようなプラズマ処理装置としては、誘導結合型のプラズマ処理装置、マイクロ波といった表面波を用いてプラズマを生成するプラズマ処理装置等が例示される。また、種々の実施形態に係るプラズマ処理方法の各々において下部電極18に設定される電位のレベルの個数は、三つよりも多くてもよい。
For example, the plasma processing apparatus used in method MT1, method MT2, and method MT3 may be any type of plasma processing apparatus other than the capacitively coupled type. Examples of such a plasma processing apparatus include an inductively coupled plasma processing apparatus, a plasma processing apparatus that generates plasma using surface waves such as microwaves, and the like. Also, the number of potential levels set to the
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。 From the foregoing description, it will be appreciated that various embodiments of the present disclosure have been set forth herein for purposes of illustration, and that various changes may be made without departing from the scope and spirit of the present disclosure. Will. Therefore, the various embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, with a true scope and spirit being indicated by the following claims.
1…プラズマ処理装置、10…チャンバ、16…基板支持器、18…下部電極、70…電源装置、T1…第1の期間、T2…第2の期間。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Plasma processing apparatus, 10... Chamber, 16... Substrate supporter, 18... Lower electrode, 70... Power supply device, T1... 1st period, T2... 2nd period.
Claims (20)
前記チャンバ内に設けられた基板支持器と、
電源装置と、
前記電源装置から前記基板支持器への電圧の印加を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記チャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、前記電源装置から前記基板支持器に第1の直流電圧を印加する第1の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第1の期間と交互の第2の期間において、前記電源装置から前記基板支持器に第2の直流電圧を印加する第2の制御を実行し、
前記第1の期間の後且つ前記第2の期間の前の第3の期間において、前記基板支持器の電位を接地電位に設定する第3の制御を実行し、
前記第2の期間の後且つ前記第1の期間の前の第4の期間において、前記基板支持器の電位を接地電位に設定する第4の制御を実行する
ように構成されており、
前記第2の直流電圧は、前記第1の直流電圧のレベルと異なるレベルを有し、該第1の直流電圧の極性と同じ極性を有する、
プラズマ処理装置。 a chamber;
a substrate support provided within the chamber;
a power supply;
a controller configured to control application of voltage from the power supply to the substrate support;
with
The control unit
performing a first control to apply a first DC voltage from the power supply to the substrate support during a first period during plasma generation in the chamber;
performing a second control of applying a second DC voltage from the power supply to the substrate support during a second period alternating with the first period during generation of the plasma in the chamber;
performing a third control of setting the potential of the substrate support to a ground potential in a third period after the first period and before the second period;
In a fourth period after the second period and before the first period, a fourth control for setting the potential of the substrate support to the ground potential is executed,
The second DC voltage has a level different from that of the first DC voltage and has the same polarity as the polarity of the first DC voltage.
Plasma processing equipment.
該プラズマ処理装置は、
前記第1の出力と前記基板支持器との間で接続された第1のスイッチと、
前記第2の出力と前記基板支持器との間で接続された第2のスイッチと、
を更に備え、
前記制御部は、
前記第1の制御において、前記第1の出力と前記基板支持器とを互いに接続するために前記第1のスイッチを導通状態に設定し、前記第2の出力と前記基板支持器との間の接続を切断するために前記第2のスイッチを非導通状態に設定し、
前記第2の制御において、前記第2の出力と前記基板支持器とを互いに接続するために前記第2のスイッチを導通状態に設定し、前記第1の出力と前記基板支持器との間の接続を切断するために前記第1のスイッチを非導通状態に設定する
ように構成されている、
請求項1に記載のプラズマ処理装置。 the power supply has a first output for the first DC voltage and a second output for the second DC voltage;
The plasma processing apparatus is
a first switch connected between the first output and the substrate support;
a second switch connected between the second output and the substrate support;
further comprising
The control unit
In the first control, the first switch is set to a conductive state to connect the first output and the substrate support to each other, and the second output and the substrate support are connected to each other. setting the second switch to a non-conducting state to disconnect;
In the second control, the second switch is set to a conducting state to connect the second output and the substrate support to each other, and the first output and the substrate support are connected to each other. configured to set the first switch to a non-conducting state to disconnect.
The plasma processing apparatus according to claim 1.
前記制御部は、
前記第1の制御及び前記第2の制御において、前記基板支持器と前記グランドとの間の接続を切断するために前記第3のスイッチを非導通状態に設定し、
前記第3の制御及び前記第4の制御の各々において、前記基板支持器と前記グランドとを互いに接続するために前記第3のスイッチを導通状態に設定し、前記第1の出力と前記基板支持器との間の接続を切断するために前記第1のスイッチを非導通状態に設定し、前記第2の出力と前記基板支持器との間の接続を切断するために前記第2のスイッチを非導通状態に設定する
ように構成されている、
請求項2に記載のプラズマ処理装置。 further comprising a third switch connected between the substrate support and ground;
The control unit
In the first control and the second control, setting the third switch to a non-conducting state to disconnect the connection between the substrate support and the ground;
In each of the third control and the fourth control, the third switch is set to a conductive state to connect the substrate supporter and the ground to each other, and the first output and the substrate support are connected. setting the first switch to a non-conducting state to break the connection between the substrate support and setting the second switch to break the connection between the second output and the substrate support; configured to set to a non-conducting state,
The plasma processing apparatus according to claim 2.
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第1の期間と交互の第2の期間において、前記基板支持器に第2の直流電圧を印加する工程であり、該第2の直流電圧は、前記第1の直流電圧のレベルと異なるレベルを有し、該第1の直流電圧の極性と同じ極性を有する、該工程と、
前記第1の期間の後且つ前記第2の期間の前の第3の期間において、前記基板支持器の電位を接地電位に設定する工程と、
前記第2の期間の後且つ前記第1の期間の前の4の期間において、前記基板支持器の電位を接地電位に設定する工程と、
を含むプラズマ処理方法。 applying a first DC voltage to a substrate support provided within a chamber of a plasma processing apparatus during a first period during plasma generation;
applying a second DC voltage to the substrate support during second periods alternating with the first periods during generation of the plasma in the chamber, the second DC voltage comprising: having a level different from the level of the first DC voltage and having the same polarity as the polarity of the first DC voltage;
setting the potential of the substrate support to a ground potential during a third period after the first period and before the second period;
setting the potential of the substrate support to ground potential for four periods after the second period and before the first period;
A plasma processing method comprising:
前記第1の直流電圧用の第1の出力及び前記第2の直流電圧用の第2の出力を有する電源装置と、
前記第1の出力と前記基板支持器との間で接続された第1のスイッチと、
前記第2の出力と前記基板支持器との間で接続された第2のスイッチと、
を備え、
前記第1の期間において、前記第1の出力と前記基板支持器とを互いに接続するために前記第1のスイッチが導通状態に設定され、前記第2の出力と前記基板支持器との間の接続を切断するために前記第2のスイッチが非導通状態に設定され、
前記第2の期間において、前記第2の出力と前記基板支持器とを互いに接続するために前記第2のスイッチが導通状態に設定され、前記第1の出力と前記基板支持器との間の接続を切断するために前記第1のスイッチが非導通状態に設定される、
請求項5に記載のプラズマ処理方法。 The plasma processing apparatus is
a power supply having a first output for the first DC voltage and a second output for the second DC voltage;
a first switch connected between the first output and the substrate support;
a second switch connected between the second output and the substrate support;
with
During the first time period, the first switch is set to a conductive state to connect the first output and the substrate support together, and the second output and the substrate support are connected to each other. the second switch is set to a non-conducting state to disconnect;
During the second time period, the second switch is set to a conducting state to connect the second output and the substrate support to each other, and the switch between the first output and the substrate support is switched. the first switch is set to a non-conducting state to break the connection;
The plasma processing method according to claim 5.
前記第1の期間及び前記第2の期間において、前記基板支持器と前記グランドとの間の接続を切断するために前記第3のスイッチが非導通状態に設定され、
前記第3の期間及び前記第4の期間において、前記基板支持器と前記グランドとを互いに接続するために前記第3のスイッチが導通状態に設定され、前記第1の出力と前記基板支持器との間の接続を切断するために前記第1のスイッチが非導通状態に設定され、前記第2の出力と前記基板支持器との間の接続を切断するために前記第2のスイッチが非導通状態に設定される、
請求項6に記載のプラズマ処理方法。 the plasma processing apparatus further comprising a third switch connected between the substrate support and ground;
setting the third switch to a non-conducting state to disconnect the substrate support and the ground during the first period and the second period;
In the third period and the fourth period, the third switch is set to a conducting state to connect the substrate support and the ground to each other, and the first output and the substrate support are connected. the first switch is set in a non-conducting state to break the connection between the second output and the second switch is set in a non-conducting state to break the connection between the second output and the substrate support; set to state,
The plasma processing method according to claim 6.
前記チャンバ内に設けられた基板支持器と、
電源装置と、
前記電源装置と前記基板支持器との間で接続された第1のスイッチと、
前記基板支持器とグランドとの間で接続された第2のスイッチと、
前記電源装置から前記基板支持器への電圧の印加を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記チャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、前記電源装置を前記基板支持器に接続して該基板支持器に該電源装置から直流電圧を印加するために、前記第1のスイッチを導通状態に設定し、前記基板支持器を前記グランドから電気的に分離するために前記第2のスイッチを非導通状態に設定する第1の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第1の期間とは異なる第2の期間において前記基板支持器を前記グランドに接続するために前記第2のスイッチを導通状態に設定し、前記基板支持器を前記電源装置から電気的に分離するために前記第1のスイッチを非導通状態に設定する第2の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中且つ前記第2の期間の後の第3の期間であり前記基板支持器の電位が接地電位に到達する前に開始する該第3の期間において前記基板支持器に前記電源装置を接続するために前記第1のスイッチを導通状態に設定し、前記基板支持器を前記グランドから電気的に分離するために前記第2のスイッチを非導通状態に設定する第3の制御を実行する、
ように構成されており、
前記第3の期間の終了時点は前記基板支持器の電位が定常状態になる前の時点であり、前記制御部は、該第3の期間の該終了時点において、前記基板支持器を前記電源装置から電気的に分離するために前記第1のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている、
プラズマ処理装置。 a chamber;
a substrate support provided within the chamber;
a power supply;
a first switch connected between the power supply and the substrate support;
a second switch connected between the substrate support and ground;
a controller configured to control application of voltage from the power supply to the substrate support;
with
The control unit
The first switch for connecting the power supply to the substrate support and applying a DC voltage from the power supply to the substrate support during a first period during plasma generation in the chamber. is set to a conducting state and the second switch is set to a non-conducting state to electrically isolate the substrate support from the ground;
setting the second switch to a conductive state to connect the substrate support to the ground during a second time period different from the first time period during generation of the plasma in the chamber; and performing a second control of setting the first switch to a non-conducting state to electrically isolate the support from the power supply;
supporting the substrate during generation of the plasma in the chamber and for a third period after the second period and beginning before the potential of the substrate support reaches ground potential; setting the first switch in a conducting state to connect the power supply to a device and setting the second switch in a non-conducting state to electrically isolate the substrate support from the ground; to carry out the control of 3,
is configured as
The end point of the third period is a point before the potential of the substrate support reaches a steady state, and the control unit causes the substrate support to be connected to the power supply device at the end point of the third period. configured to set the first switch to a non-conducting state to electrically isolate from
Plasma processing equipment.
前記第2の制御と前記第3の制御を交互に繰り返し、
前記第3の制御の実行後、前記基板支持器の電位が定常状態に達する前に、前記第2の制御の実行を再び開始する、
ように構成されている、
請求項9又は10に記載のプラズマ処理装置。 The control unit
Alternately repeating the second control and the third control,
After executing the third control, restarting the execution of the second control before the potential of the substrate support reaches a steady state;
configured as
The plasma processing apparatus according to claim 9 or 10.
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第1の期間とは異なる第2の期間において前記基板支持器をグランドに接続する工程であり、該第2の期間において前記基板支持器は前記電源装置から電気的に分離される、該工程と、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中且つ前記第2の期間の後の第3の期間であり前記基板支持器の電位が接地電位に到達する前に開始する該第3の期間において前記基板支持器に前記電源装置を接続する工程であり、該第3の期間において前記基板支持器は前記グランドから電気的に分離される、該工程と、
を含み、
前記第3の期間の終了時点は前記基板支持器の電位が定常状態になる前の時点であり、該第3の期間の該終了時点において、前記基板支持器は前記電源装置から電気的に分離される、プラズマ処理方法。 applying a DC voltage from a power supply to a substrate support provided in the chamber during a first period during plasma generation in the chamber of the plasma processing apparatus;
connecting the substrate support to ground during a second time period different from the first time period during generation of the plasma in the chamber, during which the substrate support is connected to the power supply; the step of being electrically isolated from the device;
supporting the substrate during generation of the plasma in the chamber and for a third period of time after the second period of time and beginning before the potential of the substrate support reaches ground potential; connecting the power supply to a device, wherein the substrate support is electrically isolated from the ground during the third period of time;
including
The end point of the third period is a point before the potential of the substrate support reaches a steady state, and the substrate support is electrically separated from the power supply at the end point of the third period. plasma treatment method.
前記基板支持器に前記電源装置を接続する前記工程の実行後、前記基板支持器の電位が定常状態に達する前に、前記基板支持器を前記グランドに接続する前記工程が再び開始される、
請求項12又は13に記載のプラズマ処理方法。 alternately repeating the step of connecting the substrate support to the ground and the step of connecting the power supply to the substrate support;
After performing the step of connecting the power supply to the substrate support, the step of connecting the substrate support to the ground is initiated again before the potential of the substrate support reaches a steady state.
The plasma processing method according to claim 12 or 13.
前記チャンバ内に設けられた基板支持器と、
第1の直流電圧用の第1の出力及び該第1の直流電圧のレベルよりも低いレベルを有する第2の直流電圧用の第2の出力を有する電源装置と、
前記第1の出力と前記基板支持器との間で接続された第1のスイッチと、
前記第2の出力と前記基板支持器との間で接続された第2のスイッチと、
前記基板支持器とグランドとの間で接続された第3のスイッチと、
前記電源装置から前記基板支持器への電圧の印加を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記チャンバ内でのプラズマの生成中の第1の期間において、前記第1の出力を前記基板支持器に接続して該基板支持器に該第1の出力から第1の直流電圧を印加するために、前記第1のスイッチを導通状態に設定し、前記基板支持器を前記第2の出力及び前記グランドから電気的に分離するために前記第2のスイッチ及び前記第3のスイッチを非導通状態に設定する第1の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第1の期間とは異なる第2の期間において前記基板支持器を前記グランドに接続するために前記第3のスイッチを導通状態に設定し、前記基板支持器を前記第1の出力及び前記第2の出力から電気的に分離するために前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを非導通状態に設定する第2の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中且つ前記第2の期間の後の第3の期間であり前記基板支持器の電位が接地電位に到達する前に開始する該第3の期間において前記基板支持器に前記第2の出力を接続するために前記第2のスイッチを導通状態に設定し、前記基板支持器を前記第1の出力及び前記グランドから電気的に分離するために前記第1のスイッチ及び前記第3のスイッチを非導通状態に設定する第3の制御を実行する、
ように構成されており、
前記第3の期間の終了時点は前記基板支持器の電位が定常状態になる前の時点であり、前記制御部は、該第3の期間の該終了時点において、前記基板支持器を前記第1の出力及び前記第2の出力から電気的に分離するために前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている、
プラズマ処理装置。 a chamber;
a substrate support provided within the chamber;
a power supply having a first output for a first DC voltage and a second output for a second DC voltage having a level lower than the level of the first DC voltage;
a first switch connected between the first output and the substrate support;
a second switch connected between the second output and the substrate support;
a third switch connected between the substrate support and ground;
a controller configured to control application of voltage from the power supply to the substrate support;
with
The control unit
for connecting the first output to the substrate support for applying a first DC voltage from the first output to the substrate support during a first period during the generation of a plasma in the chamber; setting the first switch to a conducting state and setting the second switch and the third switch to a non-conducting state to electrically isolate the substrate support from the second output and the ground; Execute the first control to set to
setting the third switch to a conductive state to connect the substrate support to the ground during a second time period different from the first time period during generation of the plasma in the chamber; and performing a second control to set the first switch and the second switch to a non-conducting state to electrically isolate the support from the first output and the second output;
supporting the substrate during generation of the plasma in the chamber and for a third period of time after the second period of time and beginning before the potential of the substrate support reaches ground potential; setting the second switch in a conductive state to connect the second output to a device and the first switch to electrically isolate the substrate support from the first output and the ground; and executing a third control that sets the third switch to a non-conducting state;
is configured as
The end point of the third period is a point before the potential of the substrate support reaches a steady state, and the control unit causes the substrate support to move to the first potential at the end point of the third period. and configured to set the first switch and the second switch to a non-conducting state to electrically isolate from the output of and the second output.
Plasma processing equipment.
前記第2の制御と前記第3の制御を交互に繰り返し、
前記第3の制御の実行後、前記基板支持器の電位が定常状態に達する前に、前記第2の制御の実行を再び開始する、
ように構成されている、
請求項15又は16に記載のプラズマ処理装置。 The control unit
Alternately repeating the second control and the third control,
After executing the third control, restarting the execution of the second control before the potential of the substrate support reaches a steady state;
configured as
17. The plasma processing apparatus according to claim 15 or 16.
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第1の期間とは異なる第2の期間において前記基板支持器をグランドに接続する工程であり、該第2の期間において前記基板支持器は前記第1の出力及び前記第2の出力から電気的に分離される、該工程と、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中且つ前記第2の期間の後の第3の期間であり前記基板支持器の電位が接地電位に到達する前に開始する該第3の期間において前記基板支持器に前記第2の出力を接続する工程であり、該第3の期間において前記基板支持器は前記第1の出力及び前記グランドから電気的に分離される、該工程と、
を含み、
前記第3の期間の終了時点は前記基板支持器の電位が定常状態になる前の時点であり、該第3の期間の該終了時点において、前記基板支持器は前記第1の出力及び前記第2の出力から電気的に分離される、プラズマ処理方法。 applying a first DC voltage from a first output of a power supply to a substrate support provided in the chamber during a first period during plasma generation in a chamber of the plasma processing apparatus; said power supply having a second output for a second DC voltage having a level lower than the level of said first output and said first DC voltage;
connecting the substrate support to ground during a second time period different from the first time period during generation of the plasma in the chamber, during the second time period the substrate support is electrically isolated from one output and said second output;
supporting the substrate during generation of the plasma in the chamber and for a third period of time after the second period of time and beginning before the potential of the substrate support reaches ground potential; connecting the second output to a carrier, wherein the substrate support is electrically isolated from the first output and the ground during the third period of time;
including
The end point of the third period is a point before the potential of the substrate support reaches a steady state. At the end point of the third period, the substrate support outputs the first output and the first output. 2. A plasma processing method, electrically isolated from the output of .
前記基板支持器に前記第2の出力を接続する前記工程の実行後、前記基板支持器の電位が定常状態に達する前に、前記基板支持器を前記グランドに接続する前記工程が再び開始される、
請求項18又は19に記載のプラズマ処理方法。 alternating said steps of connecting said substrate support to said ground and said steps of connecting said second output to said substrate support;
After performing the step of connecting the second output to the substrate support, and before the potential of the substrate support reaches a steady state, the step of connecting the substrate support to the ground is initiated again. ,
20. The plasma processing method according to claim 18 or 19.
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